JP2010186210A - 自動販売機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イニシャルプルダウン時といった商品や庫内の温度が高い状態において、蒸発温度の上昇を低減して圧縮機にかかる負荷を減らし、圧縮機の強制停止を防止する。
【解決手段】自動販売機が高負荷状態かどうかを判定するための高負荷状態判定部１００ａと、蒸発温度の上昇を低減するための蒸発温度上昇低減手段１００とを備え、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機９２ｂにかかる負荷を減らし、圧縮機９２ｂの強制停止を防止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は自動販売機の冷却システムの制御装置に関するものである。

従来、この種の自動販売機は、電磁弁のオン／オフ制御を行うことで圧縮機にかかる負荷を低減している（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の自動販売機の冷却装置および制御装置を示すものである。図６に示すように、冷却装置５０は、コンプレッサ５１、凝縮器（コンデンサ）５２、ディストリビュータ５３、２本のキャピラリチューブ５４Ａ、５４Ｂ及び２個の電磁弁５５Ａ、５５Ｂを備えて構成されている。各電磁弁５５Ａ、５５Ｂには、それぞれキャピラリチューブ５４Ａ、５４Ｂを介して蒸発器（エバポレータ）５６Ａ、５６Ｂが接続されている。各蒸発器５６Ａ、５６Ｂは冷媒管及びアキュームレータ６５を介してコンプレッサ５１に接続されている。また、電磁弁５５Ａ、５５Ｂのオン／オフ状態を制御するための制御プログラム及び制御データを記憶し、制御を実行するためのコントローラ５８を備えた構成となっている。

以上のように構成された自動販売機の制御装置について、以下その動作を説明する。まず、自動販売機の周囲温度または当該周囲温度に基づく温度を検出して温度データとしてコントローラ５８に出力する。コントローラ５８は、温度データに基づいて周囲温度が所定温度以上になった場合に、少なくとも一の電磁弁（例えば電磁弁５５Ａ）を閉状態とするとともに少なくとも一の電磁弁（例えば電磁弁５５Ｂ）を開状態とする。以上のように、閉状態にある電磁弁５５Ａに接続されている蒸発器５６Ａは休止状態となるのでコンプレッサ５１の負荷を低減することができるとともに、開状態にある電磁弁５５Ｂに接続されている蒸発器５６Ｂは冷却動作を継続することとなる。
特開平８−２１２４４８号公報

しかしながら、上記従来の構成では、イニシャルプルダウン時といった商品や庫内の温度が高い状態において、一時的に冷却を停止するタイミングが発生する。冷却を停止すると庫内温度は上昇するので、再度冷却を開始した直後、蒸発温度も上昇する。蒸発温度が上昇すれば圧縮機（コンプレッサ１１）の軸動力も増加するといった圧縮機の特性がある。圧縮機の軸動力が増えることで、圧縮機にかかる負荷が増加し、過負荷保護装置が働き、圧縮機が強制停止するという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、イニシャルプルダウン時といった商品や庫内の温度が高い状態において、蒸発温度の上昇を低減して圧縮機にかかる負荷を減らし、圧縮機の強制停止を防止することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の自動販売機の制御装置は、冷媒を圧縮するための圧縮機と、前記冷媒を凝縮するための凝縮器と、商品収容庫を冷却するための複数の蒸発器とを備えた自動販売機において、前記自動販売機が高負荷状態かどうかを判定するための高負荷状態判定部と、前記蒸発器に前記冷媒が循環するときの蒸発温度の上昇を低減するための蒸発温度上昇低減手段とを備え、前記高負荷状態判定部が高負荷状態と判定した時、前記蒸発温度上昇低減手段を動作させるものである。

これによって、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、各庫内の蒸発器へ一定時間、連続して冷媒を流すことで、庫内の温度上昇を防止し、蒸発温度の上昇を低減することとなる。

本発明の自動販売機の制御装置は、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機にかかる負荷を減らし、圧縮機の強制停止を防止することができる。

請求項１に記載の発明は、冷媒を圧縮するための圧縮機と、前記冷媒を凝縮するための凝縮器と、商品収容庫を冷却するための複数の蒸発器とを備えた自動販売機において、前記自動販売機が高負荷状態かどうかを判定するための高負荷状態判定部と、前記蒸発器に前記冷媒が循環するときの蒸発温度の上昇を低減するための蒸発温度上昇低減手段とを備え、前記高負荷状態判定部が高負荷状態と判定した時、前記蒸発温度上昇低減手段を動作させるものであり、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機にかかる負荷を減らし、圧縮機の強制停止を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記蒸発温度上昇低減手段は、特定庫内または任意庫内を強制的に冷却するための強制運転制御部としたものであり、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機にかかる負荷を減らし、圧縮機の強制停止を防止することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記強制運転制御部は、強制冷却する特定庫内を記憶するための特定庫内記憶部を備え、前記特定庫内を強制的に冷却するための特定庫内強制運転制御部としたものであり、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機にかかる負荷を減らし、圧縮機の強制停止を防止することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記強制運転制御部は、強制冷却する任意庫内を選択するための任意庫内選択部を備え、前記任意庫内を強制的に冷却するための任意庫内強制運転制御部としたものであり、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機にかかる負荷を減らし、圧縮機の強制停止を防止することができる。さらに、温度の高い庫内を優先的に冷却するため、イニシャルプルダウン時間を短縮することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記蒸発温度上昇低減制御手段は、特定庫内または任意庫内の制御温度を調整するための制御温度調整部としたものであり、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機にかかる負荷を減らし、圧縮機の強制停止を防止することができる。また、制御温度を調整できるので、各自動販売機に適した制御を実施することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記制御温度調整部は、制御温度を調整する特定庫内を記憶するための特定庫内記憶部を備え、前記特定庫内の制御温度を調整するための特定庫内制御温度調整部としたものであり、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機にかかる負荷を減らし、圧縮機の強制停止を防止することができる。また、制御温度を調整できるので、各自動販売機に適した制御を実施することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記制御温度調整部は、制御温度を調整する任意庫内を選択するための任意庫内選択部を備え、前記任意庫内の制御温度を調整するための任意庫内制御温度調整部としたものであり、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機にかかる負荷を減らし、圧縮機の強制停止を防止することができる。また、制御温度を調整できるので、各自動販売機に適した制御を実施することができる。さらに、温度の高い庫内の冷却時間を長くすることで、イニシャルプルダウン時間を短縮することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における自動販売機内部の概要構成図である。図２は、本発明の実施の形態１における自動販売機の冷却システムの概要構成図を示す。図３は、本発明の実施の形態１における自動販売機の制御装置の構成図である。図４は、本発明の第１の実施の形態における自動販売機の制御装置の動作を示すフローチャートである。

図１において、自動販売機１は、断熱隔壁２により区画された庫内Ａ、庫内Ｂを備え、それぞれに商品収納コラム３ａ、商品収納コラム３ｂを有する。さらに、各商品収納コラム３ａ、各商品収納コラム３ｂ内には、温度を測定するコラム内温度測定センサ９１ａ、コラム内温度測定センサ９１ｂを有し、自動販売機１の周囲温度を測定する外気温度測定センサ９１ｃを有する。そして、自動販売機全体を制御するためのコントローラ７、圧縮機等の冷却装置及び商品排出機構等が内蔵された機構部６とを備えて構成されている。

図２において、冷却システムは、圧縮機９２ｂ、凝縮器（コンデンサ）１２、三方弁９２ａ、キャピラリチューブ１４ａ、１４ｂ、蒸発器１６ａ、１６ｂを備え、三方弁９２ａの一方は、キャピラリチューブ１４ｂと蒸発器１６ｂと蒸発器１６ａにつながる冷媒流路を形成し、三方弁９２ａの他方は、キャピラリチューブ１４ａと蒸発器１６ａにつながる冷媒流路を形成しており、それぞれ選択的に制御される。

図３において、制御装置の主制御部２００は、蒸発温度上昇低減手段１００として、特定庫内または任意庫内を強制的に冷却するための強制運転制御部１１０と、特定庫内または任意庫内の制御温度を調整するための制御温度調整部１２０とを備えている。また、圧縮機９２ｂにかかる負荷の状態を判定するための高負荷状態判定部１００ａと、コラム内温度測定センサ９１ａ、コラム内温度測定センサ９１ｂそして外気温度測定センサ９１ｃとを備えた温度検知部９１と、三方弁９２ａと圧縮機９２ｂとを制御するための負荷制御部９２とを備えている。

本発明の実施の形態１の蒸発温度上昇低減手段１００としての強制運転制御部１１０は、強制冷却する特定庫内を記憶するための特定庫内記憶部１１１ａを備え、特定庫内を強制冷却するための特定庫内強制運転制御部１１１としている。さらに、強制冷却する任意庫内を選択するための任意庫内選択部１１２ａを備え、任意庫内を強制的に冷却するための任意庫内強制運転制御部１１２としている。

以上のように構成された自動販売機の制御装置について、以下その動作、作用を説明する。

図４において、まず、コラム内温度測定センサ９１ａ、コラム内温度測定センサ９１ｂ、外気温度測定センサ９１ｃが全て所定温度（例えば３０℃）以上の場合、高負荷状態判定部１００ａが高負荷状態と判定し下記の動作を行う。

まず、特定庫内記憶部１１１ａに記憶された庫内を確認し、庫内Ａと庫内Ｂが該当する場合（ステップ１１）、庫内Ａと庫内Ｂの冷却を開始する（ステップ１２）。このとき、庫内Ａと庫内Ｂに冷媒が流れるように三方弁９２ａを開く。具体的には、三方弁９２ａからキャピラリチューブ１４ｂと蒸発器１６ｂと蒸発器１６ａにつながる冷媒流路を形成する。そして、庫内Ａと庫内Ｂの冷却を開始したときから高負荷運転が開始するものとし経過時間を測定する（ステップ１３）。

経過時間が所定の時間未満（例えば高負荷運転開始５時間未満）の場合、ステップ１４で庫内Ａのコラム内温度測定センサ９１ａが冷却停止温度に到達しても庫内Ａの冷却を継続し（ステップ１５）、ステップ１６で庫内Ｂのコラム内温度測定センサ９１ｂが冷却停止温度に到達しても庫内Ｂの冷却を継続する（ステップ１７）。

庫内Ａのコラム内温度測定センサ９１ａと庫内２のコラム内温度測定センサ９１ｂが冷却停止温度に到達すれば圧縮機９２ｂを止めて冷却を停止する（ステップ１９）。ステップ２０で、庫内Ａのコラム内温度測定センサ９１ａまたは庫内Ｂのコラム内温度測定センサ９１ｂが冷却動作温度に到達するまで冷却を停止し、冷却動作温度に到達すれば圧縮機９２ｂを動かして冷却を開始する（ステップ２１）。ステップ１９で冷却を停止しているが、この場合、庫内の負荷が小さくなり、冷却する必要がない状態であるので、冷却を停止して問題ない。つまり、圧縮機９２ｂが動作している高負荷状態で、庫内Ａまたは庫内Ｂいずれかの冷却の停止と開始を繰返さないこととする。

ステップ２２で経過時間が所定の時間以上（例えば５時間以上）になれば通常制御に戻し（ステップ２３）、処理を終了する。通常制御とは、例えばコラム内温度測定センサ９１ａが冷却停止温度に到達すれば冷却を停止し、コラム内温度測定センサ９１ａが冷却動作温度に到達すれば冷却を開始するものである。

ここで、強制運転制御部１１０を、強制冷却する任意庫内を選択するための任意庫内選択部１１２ａを備えた任意庫内を強制冷却するための任意庫内強制運転制御部１１２としてもよい。

その動作は、図４において、コラム内温度測定センサ９１ａの温度がコラム内温度測定センサ９１ｂの温度よりも所定の温度（例えば５℃でこれに限定されるものではない）以上の場合、任意庫内選択部１１２ａが庫内Ａを選択し、庫内Ａの冷却を開始する。庫内Ａの冷却動作はステップ１３以降と同じであり説明を省略する。庫内Ｂについて、所定の時間（５時間）未満の場合、動作温度に達しても冷却を開始しない。

尚、高負荷状態の判定条件としてコラム内温度測定センサ９１ａ・コラム内温度測定センサ９１ｂ・外気温度測定センサ９１ａが全て３０℃以上としたが、３０℃に限定されるものでなく、また、判定手段もこれらの温度測定センサの組合せに限定されるものではない。

また、庫内数は２に限定されるものでなく、３以上においても該当する。また、ステップ２２で所定時間経過後としたが、時間に限定されるものでなく、温度測定センサの検知温度から判定してもよい。さらに所定時間も５時間に限定されるものではない。

また、蒸発器１６ａまたは蒸発器１６ｂへ冷媒を流す手段は、三方弁９２ａに限定されるものではない。

以上のように、本実施の形態においては、強制運転制御部１１０（蒸発温度上昇低減手段１００）を、強制冷却する特定庫内を記憶するための特定庫内記憶部１１１ａを備え、特定庫内を強制的に冷却するための特定庫内強制運転制御部１１１とすることにより、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機９２ｂにかかる負荷を減らし、圧縮機９２ｂの強制停止を防止することができる。

また、強制運転制御部１１０（蒸発温度上昇低減手段１００）を、強制冷却する任意庫内を選択するための任意庫内選択部１１２ａを備え、任意庫内を強制的に冷却するための任意庫内強制運転制御部１１２とすることにより、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機９２ｂにかかる負荷を減らし、圧縮機９２ｂの強制停止を防止することができる。さらに、温度の高い庫内を優先的に冷却するため、イニシャルプルダウン時間を短縮することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における自動販売機の制御装置の構成図であり、本発明の第２の実施の形態に関する箇所のみ説明する。図５は、本発明の実施の形態２における自動販売機の制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態１と同一構成については、詳細な説明を省略する。

図３において、本発明の実施の形態２の制御温度調整部１２０（蒸発温度上昇低減手段１００）は、制御温度を調整する特定庫内を記憶するための特定庫内記憶部１２１ａを備え、特定庫内の制御温度を調整するための特定庫内制御温度調整部１２１としている。また、制御温度調整部１２０（蒸発温度上昇低減手段１００）を、制御温度を調整する任意庫内を選択するための任意庫内選択部１２２ａを備え、任意庫内の制御温度を調整するための任意庫内制御温度調整部１２２としている。

以上のように構成された自動販売機の制御装置について、以下その動作、作用を説明する。

図５において、まず、コラム内温度測定センサ９１ａ・コラム内温度測定センサ９１ｂ・外気温度測定センサ９１ｃが全て３０℃以上の場合、高負荷状態判定部１００ａが高負荷状態と判定し下記の動作を行う。

まず、特定庫内記憶部１２１ａに記憶された庫内を確認し、庫内Ａと庫内Ｂが該当する場合（ステップ１１）、庫内Ａと庫内Ｂの冷却を開始する（ステップ１２）。このとき、庫内Ａと庫内Ｂに冷媒が流れるように三方弁９２ａを開く。具体的には、三方弁９２ａからキャピラリチューブ１４ｂと蒸発器１６ｂと蒸発器１６ａにつながる冷媒流路を形成する。そして、庫内Ａと庫内Ｂの冷却を開始したときから高負荷運転が開始するものとし経過時間を測定する（ステップ１３）。

経過時間が所定の時間未満（例えば高負荷運転開始５時間未満）の場合、庫内Ａと庫内Ｂの冷却停止温度をシフトダウンする（ステップ２１）。例えば、庫内Ａと庫内Ｂの冷却停止温度がそれぞれ１℃と２℃のとき、５℃シフトダウンして、−４℃と−３℃とする。冷却停止温度とは、コラム内温度測定センサ９１ａまたはコラム内温度測定センサ９１ｂがこの温度になったときに冷却を停止するものである。

ステップ１８で経過時間が所定の時間（例えば５時間）以上になれば、庫内Ａと庫内Ｂの冷却停止温度のシフトダウンを解除して、元に戻す（庫内Ａ：−４℃→１℃、庫内Ｂ：−３℃→２℃）（ステップ２２）。

ここで、制御温度調整部１１０を、制御温度を調整する任意庫内を選択するための任意庫内選択部１２２ａを備えた任意庫内の制御温度を調整するための任意庫内制御温度調整部１２２としてもよい。

その動作は、コラム内温度測定センサ９１ａの温度がコラム内温度測定センサ９１ｂの温度よりも所定の温度（例えば５℃でこれに限定されるものではない）以上の場合、任意庫内選択部１２２ａが庫内Ａを選択し、庫内Ａの冷却停止温度を−５℃シフトダウンし、庫内Ｂの冷却停止温度を−３℃シフトダウンする。その他の動作は図５の内容と同じであるため説明を省略する。

尚、シフトダウンする温度は、−５℃や−３℃に限定されるものでなく、任意に設定することも可能である。また、蒸発器１６ａまたは蒸発器１６ｂへ冷媒を流す手段は、三方弁９２ａに限定されるものではない。

以上のように、本実施の形態においては、制御温度調整部１２０（蒸発温度上昇低減手段１００）を、制御温度を調整する特定庫内を記憶するための特定庫内記憶部１２１ａを備え、特定庫内の制御温度を調整するための特定庫内制御温度調整部１２１とすることにより、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機９２ｂにかかる負荷を減らし、圧縮機９２ｂの強制停止を防止することができる。また、制御温度を調整できるので、各自動販売機に適した制御を実施することができる。

また、制御温度調整部１２０（蒸発温度上昇低減手段１００）を、制御温度を調整する任意庫内を選択するための任意庫内選択部１２２ａを備え、任意庫内の制御温度を調整するための任意庫内制御温度調整部１２２とすることにより、高負荷状態でのイニシャルプルダウン時において、蒸発温度上昇の低減により圧縮機９２ｂにかかる負荷を減らし、圧縮機９２ｂの強制停止を防止することができる。また、制御温度を調整できるので、各自動販売機に適した制御を実施することができる。さらに、温度の高い庫内の冷却時間を長くすることで、イニシャルプルダウン時間を短縮することができる。

以上のように、本発明にかかる自動販売機の制御装置は、圧縮機にかかる負荷を低減して強制停止を防止することができるので、高負荷状態で使用するあらゆる自動販売機器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における自動販売機内部の概要構成図 本発明の実施の形態１における自動販売機の冷却システムの概要構成図 本発明の実施の形態１ないし２における自動販売機の制御装置の構成図 本発明の第１の実施の形態における自動販売機の制御装置の動作を示すフローチャート 本発明の第２の実施の形態における自動販売機の制御装置の動作を示すフローチャート 従来の自動販売機の冷却システムの冷却装置を示す図

１ 自動販売機
３ａ、３ｂ 商品収容コラム
１２ 凝縮器
１６ａ、１６ｂ 蒸発器
９２ｂ 圧縮機
１００ 蒸発温度上昇低減手段
１００ａ 高負荷状態判定部
１１０ 強制運転制御部
１１１ 特定庫内強制運転制御部
１１１ａ 特定庫内記憶部
１１２ 任意庫内強制運転制御部
１１２ａ 任意庫内選択部
１２０ 制御温度調整部
１２１ 特定庫内制御温度調整部
１２１ａ 特定庫内記憶部
１２２ 任意庫内制御温度調整部
１２２ａ 任意庫内選択部

Claims (7)

1. 冷媒を圧縮するための圧縮機と、前記冷媒を凝縮するための凝縮器と、商品収容庫を冷却するための複数の蒸発器とを備えた自動販売機において、前記自動販売機が高負荷状態かどうかを判定するための高負荷状態判定部と、前記蒸発器に前記冷媒が循環するときの蒸発温度の上昇を低減するための蒸発温度上昇低減手段とを備え、前記高負荷状態判定部が高負荷状態と判定した時、前記蒸発温度上昇低減手段を動作させることを特徴とする自動販売機の制御装置。
2. 前記蒸発温度上昇低減手段は、特定庫内または任意庫内を強制的に冷却するための強制運転制御部としたことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機の制御装置。
3. 前記強制運転制御部は、強制冷却する特定庫内を記憶するための特定庫内記憶部を備え、前記特定庫内を強制的に冷却するための特定庫内強制運転制御部としたことを特徴とする請求項２に記載の自動販売機の制御装置。
4. 前記強制運転制御部は、強制冷却する任意庫内を選択するための任意庫内選択部を備え、前記任意庫内を強制的に冷却するための任意庫内強制運転制御部としたことを特徴とする請求項２に記載の自動販売機の制御装置。
5. 前記蒸発温度上昇低減制御手段は、特定庫内または任意庫内の制御温度を調整するための制御温度調整部としたことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機の制御装置。
6. 前記制御温度調整部は、制御温度を調整する特定庫内を記憶するための特定庫内記憶部を備え、前記特定庫内の制御温度を調整するための特定庫内制御温度調整部としたことを特徴とする請求項５に記載の自動販売機の制御装置。
7. 前記制御温度調整部は、制御温度を調整する任意庫内を選択するための任意庫内選択部を備え、前記任意庫内の制御温度を調整するための任意庫内制御温度調整部としたことを特徴とする請求項５に記載の自動販売機の制御装置。